伺服系统低速特性与抖动补偿研究

来源 :中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:likezzz21cn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光电精密跟踪技术是航空航天与航海领域中的一项核心技术。转台伺服系统作为光电精密跟踪系统的硬件设备,在光电精密跟踪系统的研制中起着极其重要的作用。转台伺服系统的位置精度,速度精度和速度平稳性是光电跟踪系统设计的重要指标,而对深空光测系统,则要求其具有稳定的最低速度以及低速时高的工作精度。因此,伺服系统的低速问题一直是人们不断探索的课题。转台伺服系统低速工作精度主要受到以摩擦力矩、电机波动力矩为主的扰动力矩的影响,而摩擦力矩、电机波动力矩的减小又受到转台制造工艺水平的限制,所以,转台伺服系统的低速特性以及抖动补偿研究,对结构简单、性能优良的精密光电跟踪系统的研制,具有相当重要的意义。 本文以718模型转台为研究对象,针对伺服系统低速工作时影响其精度的非线性摩擦力矩、电机波动力矩,从理论上进行了一系列的分析和仿真研究,讨论了低速补偿方法,并在718模型转台伺服控制系统中实验验证了补偿方法的可行性和有效性。 首先对转台伺服系统低速特性进行了分析,从理论上讨论了影响转台伺服系统低速性能的主要因素。进行了摩擦力矩和电机波动力矩的实验测试,实验验证了非线性摩擦模型的准确可靠性,电机力矩波动的周期性。给出摩擦作用下的系统最低稳定速度限以及电机波动力矩作用下的系统速度误差,由此定性得到了抑制摩擦和电机力矩波动干扰的措施。 针对非线性摩擦对系统低速性能的影响,根据自适应控制理论,采用李雅普诺夫稳定理论,首先设计了基于库仑摩擦的模型参考模型自适应控制系统,考虑到转台伺服系统低速时工作在Stribeck区的真实情况,理论上综合出利用非线性Stribeck摩擦模型的自适应控制器,并进行了仿真研究。 针对摩擦模型参数未知或不精确的情况以及周期性的电机力矩波动,提出了重复与迭代学习控制方法,讨论了采用重复控制后系统的稳定性问题,并得到了相应的稳定条件。将重复控制引入转台伺服系统后,加入了低通滤波器以放松稳定条件。考虑到重复控制在速度穿越零点时对系统干扰力矩的抑制能力,仿真时引入了正弦信号。 最后进行了模型转台计算机控制、数据采集与实验研究,对系统的主要性 中科院博士论文 伺服系绞低速特性S抖动六‘偿研究能进行了实验测试。针对第三章中提到的基于摩擦模型的自适应低速补偿方法,以及第四章提出的不基于模型的重复-迭代学习控制的低速补偿方法,在系统中分别引入了斜坡信号和正弦信号进行了实验测试,并与PID控制结果进行了比较。验证了两种补偿方法的可行性和有效性。
其他文献
分析了支撑剂在回转窑中焙烧的热力和动力条件,调整相关焙烧设备的温度参数,来消除细粉过细?升温过快?焙烧区域过短等不利于高温焙烧的因素,使物料能够在最佳焙烧温度区得到
应用圆柱坐标系的三维温度场计算模型,求解了QFS-300-2汽轮发电机端部的温度场分布 ,并应用传热学理论研究了散热系数、等效热传导系数等问题。通过与2台机组十多种工况 的实测
由于经济的全球化,一些跨国银行在其母国乃至全球银行体系中的地位和作用日益突出,随着今后的进一步发展,这些大型跨国银行以银行活动惯例等方式决定国际银行市场规则的权力将变
富勒烯、碳纳米管材料的出现,推动了无机类富勒烯及管状结构纳米材料的研究。与此类似,石墨烯的出现,带动了类石墨烯材料的研究热潮。近年来,二维层状纳米材料因其独特的物理
国产轴承套圈滚道表面和表面层普遍存在着不同程度的表面磨削变质层,严重影响轴承的使用寿命。本文以中小型向心球轴承为研究对象,试图通过大量试件的一系列磨削工艺试验,进
蔗糖与浓硫酸反应的"黑面包"实验是说明浓硫酸特性的重要实验,常规实验存在污染严重等问题,利用微型气体实验仪器等设计的微型实验安全可靠、绿色环保、成功率高、效果明显,
再保险也称分保,是保险人在原保险合同的基础上,通过签订分保合同,将其所承担的部分风险责任向其他保险人进行保险的行为。随着社会经济和科学技术的不断发展,社会财富的日积月累
道德人格是主体的资格、规格和品格的内在统一。从不同的角度可以对它进行不同划分,本文从道德人格所体现的对一定社会道德体系的立场和态度、道德主体的道德境界高低以及道德
<正>1选择原料要根据鸭的消化生理特点和生长发育阶段,再结合当地的饲料资源,考虑饲料的消化性、适口性及营养性。饲料体积的大小是影响鸭采食量的重要因素,雏鸭的饲料体积应
<正> 一、概况上海工具厂精密螺纹磨床恒温室,恒温面积约600米~2内有螺纹磨床十一台,由于螺纹磨床吸雾装置长期未得到解决,所以室内油雾弥漫,空气混浊,工人师傅健康状况普遍